非比例繰返し負荷に対する塑性構成式の精度評価と平面き裂問題へのその応用

非比例循环荷载塑性本构方程的精度评估及其在平面裂纹问题中的应用

• 批准号: 61550078
• 负责人: 田中 英一
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1986
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1986 至 1987
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-61550078/
• 关键词: 塑性; 構成式; 繰返し塑性; 非比例負荷; 定式化; 精度評価実験

申請者らが先に提案した非比例繰返し塑性構成式の精度と妥当性を評価するため、316ステンレス鋼薄肉円管試験片に軸力とトルクの繰返し負荷を与えて、a)非対称単軸塑性ひずみサイクルの下での繰返し緩和試験,b)単軸完全両振応力サイクル試験,c)非対称単軸応力サイクルの下での繰返し応力クリープ試験,d)一定引張応力・完全両振りねじり塑性ひずみサイクルの下でのメカニカル・ラチェット試験,e)完全両振りねじり塑性ひずみサイクルを与えたのち、同一振幅の完全両振引張-圧縮サイクルを与える交差硬化試験を行った。その結果、当初の構成式には、繰返し応力クリープ,メカニカル・ラチェット,交差硬化の予測,非弾性構造解析用プログラムへの組込みの容易さ,計算時間,に関して若干の問題があることがわかった。このような問題の根本的な原因は、構成式の基本的構造の複雑さ、並びに非比例硬化機構のモデル化の欠点にあることが理論的考察によって明らかになったので、等散逸ポテンシャル面の概念と非線形移動硬化則の概念を用いる粘塑性モデルを修正することによって、新しい非比例繰返し構成式を定式化することを考えた。まず、単軸繰返し負荷の下での繰返し硬化を表現するため、移動硬化変数に対する記憶面の概念を導入した。つづいて非比例硬化機構を定式化するため、交差硬化現象に基づいて転位の内部構造を表現する巨視的内部変数とその発展式を定式化した。それと同時に、非比例繰返し負荷の下での硬化の振幅依存性を表現するため、等方硬化変数に対する記憶面の概念を導入した。これらの概念を上述の粘塑性モデルに組込むことによって定式化された新しい構成式では、繰返し応力クリープ,メカニカルラチェットに対してはいまだ十分ではないが、その他の問題点はすべて解決することがわかった。

The accuracy and appropriateness of the plastic composition formula proposed by the applicant were evaluated. The axial force and the transient load of the steel thin tube test piece were evaluated. A) The axial force and the transient load of the steel thin tube test piece were evaluated. b) The axial force and the transient load of the steel thin tube test piece were evaluated. c) The axial force and the transient load of the steel thin tube test piece were evaluated. d) A certain tension force, complete vibration test,e) Complete vibration test, plastic vibration test, complete vibration test, tension-compression test, cross hardening test. The results, initial structural formula, cross hardening prediction, structural analysis for non-structural analysis, calculation time, and some related problems are discussed. The fundamental causes of this problem are: the reconstruction of the basic structure of the constitutive formula, the integration of the non-proportional hardening mechanism, the theoretical investigation of the concept of the isodispersion surface, the modification of the concept of the non-linear movement hardening mechanism, and the formulation of the new non-proportional hardening mechanism. The concept of memory surface is introduced into the system. Non-proportional hardening mechanism is formulated, and the internal structure of the base hardening mechanism is formulated. The concept of simultaneous, non-proportional hardening under load is introduced. This concept is based on the above viscoplastic composition, and the new formulation is composed of two parts: one part is elastic, the other part is elastic, and the other part is elastic.

项目成果

田中英一: 日本機械学会論文集A編.

Eiichi Tanaka：日本机械工程师学会会议录，A 卷。